LHS 1140 b

LHS 1140 b ha sido detectado utilizando tanto el método de velocidad radial (que mide la masa de un objeto compañero) como la fotometría de tránsito (que determina el radio). Debido a esto, LHS 1140 b es uno de los pocos exoplanetas potencialmente habitables con masa y radio determinados, siendo los demás todos los que rodean a TRAPPIST-1 . El radio del planeta está bien restringido a1,730 ± 0,025 R _🜨  , equivalente a unos 11.000  km. ^{[ 2 ]} Su radio es similar al de Kepler-62e .

Un estudio reciente de 2023 reevalúa la masa y el radio de LHS 1140 b, encontrando una masa de5,60 ± 0,19 M _🜨  y un radio de1,730 ± 0,025 R _🜨  , menos masivo y más grande que las estimaciones anteriores. Esto convertiría a LHS 1140 b en un mundo oceánico o un mini-Neptuno denso en lugar de un planeta terrestre . ^{[ 2 ]}

La órbita de LHS 1140 b tarda 24,737 días en completarse, mucho más rápido que el año terrestre de 365 días. Su radio orbital es de 0,0946 UA , o el 9,46% de la distancia entre la Tierra y el Sol. Si bien esto es bastante cercano, la estrella LHS 1140 es tan tenue que el planeta solo recibe 0,43 veces el flujo incidente de la Tierra a esta distancia. ^{[ 2 ]} Suponiendo un albedo de 0, LHS 1140 b tiene una temperatura de equilibrio de 230 K (−43 °C; −46 °F) , en comparación con la de la Tierra de 255 K (−18 °C; −1 °F) . Si LHS 1140 b tiene un albedo similar al de la Tierra, la temperatura de equilibrio sería aún menor, de 201 K (−72 °C; −98 °F) . Sin embargo, con un efecto invernadero al menos tan fuerte como el de la Tierra, LHS 1140 b tendría una temperatura superficial superior a 266 K (−7 °C; 19 °F) para un albedo de 0. Debido a la gran masa del planeta, es probable que tenga una atmósfera más densa con un efecto invernadero más potente. Al igual que muchos planetas potencialmente habitables alrededor de enanas rojas, la órbita de LHS 1140 b es bastante circular: la excentricidad medida es inferior a 0,29 con un 90 % de confianza. La circularización de la órbita no puede explicarse por las mareas estelares, por lo que es probable que la circularidad de la órbita sea de origen natural. ^{[ 1 ]}            

Inicialmente se creía que el planeta tenía una densidad extremadamente alta alrededor de12,5  g/cm³ ^, una de las más altas jamás observadas para un planeta rocoso y más del doble de la densidad de la Tierra, con un núcleo de hierro-níquel que ocupa hasta el 75% de la masa total del planeta. ^{[ 1 ]} Estudios posteriores en 2018 y 2020 revisaron el radio del planeta al alza, dándole una densidad de7,82 +0,98 −0,88  g/cm³ ^, todavía consistente con una composición rocosa, y una fracción de masa del núcleo menor de 49 ± 7 %. ^{[ 5 ]} En comparación, el núcleo de la Tierra comprende alrededor del 32,5 % de su masa. El estudio de 2020 también sugiere que alrededor del 4 % de la masa del planeta está compuesta de agua, lo que sugiere que podría ser un mundo oceánico con una profundidad oceánica promedio estimada de779 ± 650  km . ^{[ 5 ]}

Un estudio de 2023 que midió la masa y el radio del planeta con mayor precisión encontró una masa menor de aproximadamente 5,6  veces la de la Tierra, y una densidad correspondientemente menor, lo que ya no es consistente con un planeta rocoso dado el tamaño del planeta. LHS 1140 b es probablemente un mundo oceánico con una fracción de masa de agua aún mayor del 9-19%, o un mini-Neptuno denso . ^{[ 2 ]} Las observaciones del JWST descartan una atmósfera rica en hidrógeno, lo que apoya el escenario de un mundo oceánico. ^{[ 6 ]}

A finales de 2020, el Telescopio Espacial Hubble detectó una posible presencia de vapor de agua en la atmósfera de LHS 1140 b , aunque con una baja relación señal-ruido. ^{[ 3 ]} Las observaciones del Telescopio Espacial James Webb (JWST), publicadas en 2024, descartan una atmósfera rica en hidrógeno y respaldan una atmósfera de alto peso molecular medio, posiblemente compuesta de nitrógeno , vapor de agua y dióxido de carbono . ^{[ 6 ]} En julio de 2024, el JWST detectó indicios tentativos de nitrógeno atmosférico, lo que sugiere que la superficie del planeta podría estar compuesta principalmente de hielo y parcialmente cubierta de agua líquida, con una apariencia similar a la de un ojo . Si esta detección se verificara, sería la primera evidencia de una atmósfera secundaria alrededor de un exoplaneta potencialmente habitable. ^{[ 7 ]}

En julio de 2026, los astrónomos informaron haber detectado helio escapando de la atmósfera superior del exoplaneta, basándose en espectroscopía de tránsito con el Telescopio Magellan Clay en el Observatorio Las Campanas . Durante una observación de 6,5 horas en septiembre de 2024 que capturó los tránsitos de LHS 1140 b y LHS 1140 c, el equipo midió una característica de absorción excesiva consistente con helio durante el tránsito de LHS 1140 b, interpretada como un flujo atmosférico hidrodinámico impulsado por el calentamiento estelar de rayos X y ultravioleta extremo. El resultado se describió como la primera evidencia de una atmósfera retenida en un exoplaneta rocoso dentro de la zona habitable de una estrella. Una observación en 2025 no mostró absorción de helio, lo que indica que el escape atmosférico es variable en el tiempo; el modelado sugirió que esta no detección es consistente con una menor actividad estelar en lugar de un resultado contradictorio. Los hallazgos sugirieron una atmósfera superior dominada por helio y empobrecida en hidrógeno, con volátiles más pesados ​​como el agua potencialmente atrapados en frío a altitudes más bajas. No se detectó absorción de helio en el planeta vecino LHS 1140 c, lo que concuerda con su posición en el lado opuesto de la propuesta " línea de costa cósmica " que separa los planetas que retienen atmósferas de los que las pierden. ^{[ 8 ] [ 9 ]}